南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶特性的影响

李钰金，周明言，李学鹏，仪淑敏，刘远平，励建荣，林洪，迟勇猛

（1.中国海洋大学食品科学与工程学院，山东青岛266003；2.荣成泰祥食品股份有限公司，山东荣成264300；3.渤海大学食品科学与工程学院，辽宁锦州121013；4.荣成市蓝色经济区管理办公室，山东荣成264300）

南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶特性的影响

李钰金1，2，周明言3，李学鹏3，仪淑敏3，刘远平2，励建荣3，林洪1，*，迟勇猛4

（1.中国海洋大学食品科学与工程学院，山东青岛266003；2.荣成泰祥食品股份有限公司，山东荣成264300；3.渤海大学食品科学与工程学院，辽宁锦州121013；4.荣成市蓝色经济区管理办公室，山东荣成264300）

以金线鱼鱼糜为研究对象，研究添加南瓜浆对其凝胶特性的影响，为研发南瓜果蔬鱼丸提供依据。结果显示，添加5%的南瓜浆有助于提高鱼糜凝胶强度，但添加量过大会降低其凝胶强度。添加南瓜浆使鱼糜凝胶白度下降，黄度增加；凝胶持水性随着南瓜浆的添加呈下降趋势，蒸煮损失先上升后下降；添加南瓜浆使鱼糜凝胶中的部分不易移动水转变为了自由水，同时使鱼糜凝胶微观结构变密实，孔隙数量变小，网格结构变得大而散乱，不利于凝胶的持水。

南瓜浆；鱼糜；凝胶特性；持水性

近年来全球鱼糜制品产量和消费量高速增长，我国鱼糜制品产量更是以25%的年均增长率递增，2014年已达到150多万吨，鱼糜制品成为我国增长速度最快的水产加工品之一[1]。鱼糜制品被认为是鱼肉蛋白的主要来源，又因其低胆固醇、低脂肪、口感嫩爽、食用方便等特点，深受广大消费者的青睐[2]。金线鱼是鲈形目、金线鱼科，为暖水性中下层鱼类，广泛分布于西太平洋海域，是该海域重要的经济鱼类[3]。金线鱼鱼肉丰厚、营养丰富，是加工海水鱼糜和鱼糜制品的主要海水鱼原料之一。目前市场上鱼糜制品多以传统加工方法为主，产品口味单一，品种较少，营养成份也多以蛋白为主，因此需要开发新型产品，以满足人们日益增长的消费需求，而果蔬类鱼丸成为近年来的研发热点方向[4]。

南瓜是日常生活中常见的一种蔬菜，资源充足，其营养丰富、风味独特、老少皆宜，是我国的传统的美味佳肴[5-6]。南瓜集食品、营养品及保健品于一身，其食用功能和经济价值日益受到人们的关注[7]。长期以来，南瓜除了少量直接食用外，大多作为饲料，造成了严重的资源浪费。近年来，随着人们对南瓜营养价值的认识提高，国内外学者开始对南瓜进行综合开发，主要集中在南瓜粉、南瓜果脯、南瓜饮料、南瓜火腿及南瓜饮料等。然而将南瓜浆添加到鱼糜中开发南瓜鱼丸，尚鲜见报道。鉴于此，本文以金线鱼鱼糜为原料，将一定比例的南瓜浆添加鱼糜中，研究其对鱼糜凝胶特性的影响，以期为开发营养丰富、品质优良的新型鱼糜制品提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

金线鱼鱼糜：青岛新锦畇国际贸易有限公司；南瓜：锦州农贸市场。

戊二醛溶液、无水乙醇、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠，均为分析纯：锦州药业集团器化玻有限公司。

1.2 仪器设备

ZB-20斩拌机：诸城市瑞恒食品机械厂；TA.XT.PLUS质构仪：英国Stable Micro System公司；SORVALL Stratos型高速冷冻离心机：德国SIGMA仪器有限公司；NMI20核磁共振成像仪：上海纽约电子科技有限公司；S4800场发射扫描电镜：日本Minolta公司；CR-400色彩色差计：日本Minolta公司。

1.3 方法

1.3.1 南瓜浆鱼糜凝胶的制备

南瓜浆鱼糜凝胶制备：冷冻鱼糜→4℃冷藏解冻→空斩2 min→添加2.5%食盐斩拌3 min→添加南瓜浆（添加量分别为0%、5%、10%、15%）以及不同质量的蒸馏水斩拌7 min→灌入玻璃小瓶→4 000 r/min离心2 min→40℃水浴加热40 min，90℃水浴加热20 min，取出后迅速冷却放置于4℃冰箱12 h，备用。

1.3.2 凝胶强度的测定

取制备的鱼糜凝胶样品，放置在室温中，温度平衡后切成25mm×25mm×20 mm的圆柱体。利用TA.XL.PLUS（SMS）型质构仪的凝胶强度测定模式准确分析鱼糜凝胶的破断力和凹陷距离。测定条件：探头：P/5S球形金属探头；测试速度：1 mm/s；测试距离：15 mm；触发力：10 g。凝胶强度即为破断力和凹陷距离的乘积，见公式（1），即：

1.3.3 凝胶白度的测定

测量前取出样品，在室温条件下恢复30 min，将凝胶样品切成5 mm×5 mm×5 mm的方块，采用色差计测定L*、a*和b*值。白度值根据下列公式（2）进行：

式中：W为白度值；L*为亮度值；a*为红度值；b*为黄度值。

1.3.4 凝胶持水性能的测定

蒸煮损失的测定：将制成的鱼糜凝胶切成10 mm×10 mm×2 mm的薄长方体薄片，精确称重（G1）后放入小蒸煮袋后用封口机进行封口，放置于90℃水浴锅中水浴加热20 min。蒸煮后迅速取出加热后的凝胶，撕开蒸煮袋，擦干表面的所有水分后再次精确称重（G2）。按照如下计算蒸煮损失的公式（3）进行计算：

式中：CL为凝胶蒸煮损失率，%；G1为蒸煮前凝胶重量，g；G2为蒸煮后凝胶重量，g。

凝胶持水性的测定：精确称取5 g（M1）蛋白凝胶样品，用三层滤纸包好样品固定在50 mL离心管中，3 000 r/min离心10 min，称量离心后的样品质量（M2）。凝胶持水性（water-holding capacity，WHC）利用（4）式计算。

式中：WHC为凝胶持水性，%；M1为离心前凝胶重量，g；M2为离心后凝胶重量，g。

凝胶中水分分布状态分析：取制备好的鱼糜凝胶样品放置在室温30 min后，切成直径10 mm×20 mm的圆柱体转入核磁管中，随后置于NMR探头中，使用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）脉冲序列进行横向弛豫时间T2的测定。其中扫描频率是：SW（KHz）=100，90°和 180°脉宽分别为 P90=14.5 和 P180=29.0，SFI（MHz）=22，两次扫描的重复时间TR（ms）=2 000 ms，NS=8，Echocnt=4 000。试验取两份平行。

1.3.5 凝胶微观结构的观察

将鱼糜凝胶样品切成3 mm×3 mm×2 mm的长方体，将切好的样品置于配置好的戊二醇溶液中，置于5 mL离心管中固定24 h，之后用磷酸盐缓冲液（100 mmol，pH 7）漂洗3次，每次10 min，去离子水冲洗样品1 h，再用50%、70%、90%不同浓度的乙醇脱水，100%的乙醇脱水3次（10 min/次），真空冷冻干燥48 h后，采用离子溅射镀金法制样，最后采用扫描电镜观察。

1.3.6 数据分析

本试验中除电镜试验外，所有试验均重复3次。采用SPSS statistics 19分析软件中的ANOVA程序进行显著性分析，数据绘图采用Origin 8.5软件。

2 结果与分析

2.1 南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶强度的影响

添加不同量的南瓜浆对鱼糜凝胶强度的影响见图1。

图1 南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶强度的影响Fig.1 Effect of pumpkin pulp on the strength of N.virgatus surimi gel

由图1可知，当南瓜浆添加量为5%时，凝胶强度显著上升，对比空白组上升了15%，而添加量为10%和15%时，凝胶强度相对于空白组分别下降了5%和20%。其原因可能是，南瓜浆中含有的大量淀粉（约1.5%湿重），添加量少时，一定量的淀粉可以促进鱼糜的凝胶形成作用；而当南瓜浆添加量很大时，鱼糜所占比例降低，导致所形成凝胶的强度降低。

2.2 南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶白度的影响

一般采用L*、a*、b*系统表示色度的测量结果。其中，L*表示所测样品的明亮程度，a*和b*表征所测样品的彩色值。其中a*值表征红绿两色之间的渐变，b*值表征黄蓝两色之间的渐变[8]。白度是评价鱼糜制品一种重要的质量因素[9]。添加不同量的南瓜浆对鱼糜凝胶色泽的影响见表1。

表1 南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶白度的影响Table1 EffectofpumpkinpulponwhitenessofN.virgatussurimigel

由表1可知，添加不同量的南瓜浆鱼糜凝胶L*值同未添加南瓜浆鱼糜（对照组）相比显著下降（p＜0.05），说明添加南瓜浆使鱼糜凝胶的亮度略有降低。b*值随着南瓜浆添加量的增加而升高，说明鱼糜凝胶受南瓜浆色泽的影响，越来越趋于黄色，其中当添加量为5%时，L*值为18.49，与对照组相比，增加了57.36%。未添加南瓜浆的鱼糜凝胶白度为73.88，而添加南瓜浆5%、10%、15%的凝胶白度分别为69.72、65.78、64.17，与对照组相比较，鱼糜凝胶白度分别下降了6%、11%、13%。总体来说，随着南瓜浆添加量的增加，凝胶白度呈下降趋势。凝胶白度下降可能是由于南瓜浆中自身所含有色素而导致其白度下降。

2.3 南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶持水性的影响

持水性反映了鱼糜凝胶在受到一定外力挤压后对其中水分保持能力的大小[10]。持水力值的高低既能说明鱼糜凝胶中可榨出水的多少，也能说明持水能力的强弱[11-12]。持水性能高的鱼糜凝胶，内部水分不容易外渗，水分保持能力强，即鱼糜凝胶对其中的水分束缚能力大，间接反映了鱼糜凝胶微观网络结构致密[13]。添加不同量的南瓜浆对鱼糜凝胶持水力的影响见图2。

图2 南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶持水性的影响Fig.2 Effect of pumpkin pulp on water-holding capacity of N.virgatus surimi gel

由图2可知，南瓜浆添加量为5%时，持水性相对对照组下降了7%，添加量为10%时，持水性相对于5%添加量时稍微有些许增加，但相对于空白对照组还是下降了5%；当添加量达到15%时，持水性相对于对照组下降了17%。总体来说，随着南瓜浆添加量的增加，凝胶持水力呈下降趋势。

2.4 南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶蒸煮损失的影响

鱼糜凝胶蒸煮损失反映的是在蒸煮的过程中，淀粉、水分等比较容易流失的物质渗出而造成鱼糜凝胶的质量减少。蒸煮损失越大的鱼糜凝胶，表明在蒸煮过程中淀粉、水分等物质较容易渗出，间接的也反映了鱼糜凝胶微观网络结构不够致密；相反，蒸煮损失越小，表明鱼糜凝胶的微观网络结构致密[13]。添加不同量的南瓜浆对鱼糜凝胶蒸煮损失率的影响见图3。

图3 南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶蒸煮损失率的影响Fig.3 Effect of pumpkin pulp on the cooking loss rate of N.virgatus surimi gel

由图3可知，未添加南瓜浆（对照组）的凝胶蒸煮损失率为14.04%。随着南瓜浆添加量的增加，凝胶蒸煮损失率呈先升高再降低的趋势，当添加量为10%时，凝胶蒸煮损失率与对照组相比降低了13.67%，可能是南瓜浆中的淀粉等物质促进了致密凝胶的形成，减少了凝胶的蒸煮损失。

2.5 南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶水分分布的影响

南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶水分子T2横向弛豫时间的影响见图4、表2。

当系统受到外界瞬间干扰后，重新恢复到原来的平衡状态所需要的时间称为弛豫时间，弛豫时间越短，就说明鱼糜凝胶中的水分不容易受外界干扰，水分稳定性就越强。其中T21表示的是与蛋白质、淀粉等大分子表面的极性集团靠氢键相结合的单分子水层，和大分子固有结构上的质子，结合最紧密的分子；T22指的是强度较低的结合水，T23代表的是束缚在鱼糜凝胶空间网络结构中的水，称为不易移动水；T24表示鱼糜凝胶空间以外可以自由移动的水，称为自由水[14-15]。随着南瓜添加量的增加，T23弛豫时间总体呈现下降的趋势，T24呈现增加趋势，说明南瓜浆的添加一定程度影响了鱼糜凝胶中的水分分布状态，部分不易移动水转变为了自由水，进而引起了持水能力的下降。

图4 南瓜浆金线鱼鱼糜凝胶的横向弛豫时间Fig.4 Transverse relaxation time of N.virgatus surimi gel

表2 南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶水分子T2弛豫峰比例的影响Table 2 Effects of pumpkin pulp on T2peak area fraction of water from N.virgatus surimi gel

2.6 南瓜浆对鱼糜凝胶微观结构的影响

添加不同南瓜浆后金线鱼鱼糜凝胶微观结构的变化见图5。

图5 南瓜浆添加对鱼糜凝胶微观结构的影响（放大倍数15 000×）Fig.5 Effect of pumpkin pulp on the microstruvture of surimi gel（magnification 15 000×）

从图5可以看出，未添加南瓜浆的纯鱼糜凝胶微观结构细致且较为均匀，孔隙直径较小但数量较多；南瓜浆的添加使鱼糜凝胶微观结构变密实，孔隙数量变小，网格结构变得大而散乱，不利于凝胶的持水。这可能是南瓜浆中淀粉等成分对凝胶作用的影响和对凝胶网络架构的充填导致的结果。

3 结论

添加不同比例的南瓜浆对金线鱼鱼糜凝胶的色泽、持水性、蒸煮损失、质构特性、水分分布状态和凝胶微观结构均有一定程度影响。添加5%的南瓜浆有助于提高鱼糜凝胶强度，添加量过大会降低其凝胶强度。南瓜浆的添加使鱼糜凝胶白度下降，黄度增加。凝胶持水性随着南瓜浆添加量的增加总体上呈下降趋势，凝胶蒸煮损失先上升后下降，当添加量为10%时与对照组相比降低了13.67%；南瓜浆的添加一定程度影响了鱼糜凝胶中的水分分布状态，部分不易移动水转变为了自由水，同时使鱼糜凝胶微观结构变密实，孔隙数量变小，网格结构变得大而散乱，不利于凝胶的持水。南瓜浆中淀粉等成分对凝胶作用的影响以及对凝胶网络架构的充填作用导致了上述变化。

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Effects of Pumpkin Pulp on Gel Properties of Nemipterus virgatus Surimi

LI Yu-jin1，2，ZHOU Ming-yan3，LI Xue-peng3，YI Shu-min3，LIU Yuan-ping2，
LI Jian-rong3，LIN Hong1，*，CHI Yong-meng4
（1.College of Food Science and Engineering，Ocean University of China，Qingdao 266003，Shandong，China；2.Rongcheng Taixiang Food Products Co，.Ltd.，Rongcheng 264300，Shandong，China；3.College of Food Science and Technology，Bohai University，Jinzhou 121013，Liaoning，China；4.Management Office of Rongcheng Blue Economic Zone，Rongcheng 264300，Shandong，Chinaa）

The effects of pumpkin pulp on the gel properties of Nemipterus virgatus surimi were investigated in this paper，to develop the new vegetable fish balls.The results showed that 5%pumpkin pulp could enhance the gel strength，while more addition could induce the decrease of the gel strength.The whiteness of gel was reduced with the addition of pumpkin pulp，while the yellowness increased.The water holding capacity of gel declined with the increase of pumpkin pulp.The cooking loss firstly increased，and then decreased with pumpkin pulp amount increase.The addition of pumpkin pulp induced the transformation of unease moving water to free water.Meanwhile，with the addition of pumpkin pulp，the microstructure of surimi gel became density and the number of voids reduced，the network structure tended to large and scattered，which was not benefit for holding water.

pumpkin pulp；surimi；gel properties；water holding capacity

2016-10-05

国家科技支撑计划项目（2015BAD17B03）；山东省泰山学者蓝色产业领军人才团队支撑计划（鲁发改区域[2015]260号）

李钰金（1966—），男（汉），在职研究生，研究方向：水产品贮藏加工与质量安全控制。

*通信作者：林洪（1962—），男，教授，研究方向：水产品贮藏加工与食品安全控制。

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.13.001